Ngày 30 tháng 7 năm 1967, Bộ tư lệnh Quân khu 9, Quân Giải phóng miền Nam Việt Nam đã cho thành lập một tiểu đoàn chủ lực lấy phiên hiệu là Tiểu đoàn 307, tại xã Khánh Bình Đông, huyện Trần Văn Thời, Cà Mau. Tiểu đoàn được phiên chế trong đội hình Trung đoàn 1, trung đoàn chủ lực của quân khu[4]. Từ cuối năm 1967 đến năm 1975, tiểu đoàn đã tham gia nhiều trận đánh khắp vùng miền Tây Nam Bộ.

Tháng 10 năm 1976, cùng với các đơn vị chủ lực khác của miền Tây Nam Bộ, tiểu đoàn được phiên chế vào đội hình của Sư đoàn 330. Năm 1978, tiểu đoàn trong đội hình của Sư đoàn, tham gia chiến đấu trong Chiến tranh biên giới Tây Nam trên tuyến biên giới An Giang, Kiên Giang, Đồng Tháp. Năm 1979, tiểu đoàn sang Campuchia truy quét quân Khmer Đỏ cho đến khi rút về nước năm 1989.

Sau khi về nước, Tiểu đoàn 307 được tái tổ chức lại, thay đổi phiên hiệu thành Tiểu đoàn 2, thuộc Trung đoàn 1, Sư đoàn 330 - Quân khu 9.